一种角接触球轴承及其保持架的制作方法

本实用新型涉及一种角接触球轴承及其保持架。

背景技术：

现有的用于高精密机床主轴的保持架多为酚醛层胶木保持架，但是胶木自身容易吸湿，尺寸容易随温度、湿度的变化而变化，加工工艺要求严格，生产效率低。随着高性能工程塑料技术的发展进步，国外的高精密机床主轴用轴承较大部分已经采用工程塑料保持架，国内也部分采用工程塑料保持架，而且这种趋势在进一步扩大。保持架的旋转精度、噪音和润滑温升是发展高速精密轴承的关键制约因素。工程塑料保持架成型于高温高压模具型腔内，虽然成型模腔精度极高，但工程塑料在结晶冷却过程中不可避免的产生收缩形变和应力，保持架的圆度和兜孔的尺寸精度难以达到轴承所要求的设计精度，成为制约工程塑料保持架应用于高速精密轴承的关键因素。国内外球轴承用保持架兜孔通常采用圆柱形、球面或类圆柱、类球面结构形式，球引导面全部采用圆弧状。

如图1至图4示出了现有的保持架结构，其中1为保持架，2为兜孔，兜孔之间为过梁10，过梁10的内径面上设有凸起3，相邻的两个凸起构成了锁口结构，凸起3沿周向上设置的两个面为引导面31和引导面32，两个引导面为弧形引导面，两个弧形引导面相对设置，形状与待锁止的滚球形状一致。正常情况下，滚球的转动不会受到圆弧形引导面的限制和挡止，滚球在转动过程中与引导面接触也为面接触，应力较小，滚球的转动顺畅，但是由于工程塑料在结晶冷却过程中不可避免的产生收缩形变和应力，会使圆弧形引导面的圆度难以得到保障，同时可能会出现某一点凸出于引导面的情况，此时滚球在圆弧形引导面内的滚动则受到了球引导面的干涉，会出现四点接触的情况，导致滚球与引导面的摩擦力增大甚至会使滚球磨损严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种角接触球轴承保持架，以解决圆弧形引导面与滚球摩擦力较大的问题，目的还在于提供一种角接触球轴承。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种角接触球轴承保持架，包括锁口结构和径向贯穿保持架的兜孔，所述锁口结构为相对间隔分布于兜孔的周向两侧、凸设在角接触球轴承保持架过梁内径面上的凸起，所述凸起的周向上相对的侧面为用于引导并支撑滚球的引导面，所述引导面为平面。

相对的两个引导面为互相平行的平面。

所述兜孔与保持架所形成的兜孔壁包括两对相互平行的平面，所述兜孔垂直于保持架径向方向的截面为多边形，该多边形具有处在同一个正方形上的四条边。

所述两对平行面中的一对与所述的引导平面平行，所述正方形的边长大于两个引导面之间的距离。

所述兜孔的周向上的兜孔壁和引导面之间设有过渡部分，所述过渡部分为由引导平面向兜孔壁倾斜设置的斜面。

本实用新型角接触球轴承的技术方案是：一种角接触球轴承，包括角接触球轴承保持架和滚球，所述角接触球轴承保持架包括锁口结构和径向贯穿保持架的兜孔，所述锁口结构为相对间隔分布于兜孔的周向两侧、凸设在角接触球轴承保持架过梁内径面上的凸起，所述凸起的周向上相对的侧面为用于引导并支撑滚球的引导面，所述引导面为平面。

相对的两个引导面为互相平行的平面。

所述兜孔与保持架所形成的兜孔壁包括两对相互平行的平面，所述兜孔垂直于保持架径向方向的截面为多边形，该多边形具有处在同一个正方形上的四条边。

所述两对平行面中的一对与所述的引导平面平行，所述正方形的边长大于两个引导面之间的距离。

所述兜孔的周向上的兜孔壁和引导面之间设有过渡部分，所述过渡部分为由引导平面向兜孔壁倾斜设置的斜面。

本实用新型的有益效果是：引导面为平面，滚球与引导面的接触变为了两点接触，即使引导面在结晶冷却过程中出现一定的收缩形变或其他形式的形变，滚球与引导面的接触方式不变，避免了出现四点接触而使摩擦增大的情况。

兜孔的垂直于保持架径向方向的截面为多变形，增加了滚球在兜孔中的运行空间，减少了滚球与保持架兜孔内壁的干涉，增加了充填的润滑剂体积，降低磨损，减少了摩擦热的产生，同时有利于热量的传递降低轴承运行温度，提高轴承寿命。同时能够使相邻兜孔之间的过梁壁厚均匀，在注塑成型过程中横向、纵向收缩平衡，产生的变形小且趋于规则，提高了轴承高速运行时的稳定性，降低轴承运行噪音。

附图说明

图1为现有的角接触球轴承保持架的立体图；

图2为现有的角接触球轴承保持架的主视图；

图3为图2中A-A截面的示意图；

图4为图2中Ⅰ处的放大图；

图5为本实用新型角接触球轴承保持架实施例的立体图；

图6为本实用新型角接触球轴承保持架实施例的主视图；

图7为图6中A-A截面的示意图；

图8为图7中B处的放大图；

图9为图6中Ⅱ处的放大图；

图10为本实用新型角接触球轴承保持架实施例的使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的角接触球轴承保持架的具体实施例，如图5至图10所示，其中，5为保持架，6为兜孔壁，7为过渡圆弧，8为凸起，凸起8包括引导面81和引导面82,9为斜面，11为过梁，12为兜孔, 13为滚球。

保持架5的周向上均布有径向贯穿保持架的兜孔12，相邻兜孔之间的保持架段为过梁11，过梁11的内径面上凸设有凸起8，位于同一个兜孔12的周向两侧的凸起8构成了锁口结构，相邻的两个凸起周向上相对的两个侧面为引导面81和引导面82，两个引导面均为平面且两个引导面互相平行。两个引导面之间的距离略小于滚球的直径，引导并支撑滚球使滚球在正常工作时卡在两个引导面之间进行转动。由图10可以看出，滚球13与引导面81的接触为点接触，与引导面82的接触也为点接触，滚球转动后的运行轨迹为线，即使保持架在结晶冷却过程中出现收缩变形，滚球与引导面的接触方式不会发生改变。而现有技术中弧形的引导面在结晶冷却过程中若出现收缩变形，则会出现滚球和引导面四点接触的情况，摩擦力增大。引导面和兜孔壁之间有斜面9，两个斜面9成一定的夹角。斜面9用于引导滚球由兜孔进入锁口结构的引导面处。

本实施例中，兜孔12为方形兜孔，兜孔12与保持架形成了兜孔壁，兜孔壁6由四个平面及平面之间的过渡面构成，兜孔垂直于保持架径向的截面为多边形，其中的四条边位于同一个正方形的四条边，互相垂直的两条边之间设有过渡圆弧7。方形兜孔能够增加滚球和兜孔壁之间的间隙，增加了滚球在兜孔中的运行空间，减少了保持架对滚球的干涉，与现有的圆形或类圆形兜孔相比，滚球与兜孔壁的接触面积减小，方形兜孔中相邻两平面之间的过渡处可以储存润滑油等润滑介质，加大对滚球的润滑，降低磨损，减少了摩擦热，同时有利于热量的传递，提高轴承寿命。同时方形兜孔能够使过梁沿周向的壁厚更加均匀，在注塑成型过程中横向、纵向收缩平衡产生变形小且趋于规则。使保持架一圈兜孔具有高精度的共面形，提高了轴承高速运行时的稳定性，降低轴承运行噪音。

兜孔相对的两个兜孔壁相互平行，其中一对平行兜孔壁平行于引导面，并且，兜孔正方形截面的边长大于两个引导面之间的距离，进一步增大了滚球与兜孔壁之间的间隙，润滑效果更好。

在本实用新型的其他实施例中，兜孔的形状可以为其他非球形或类球形的形状。

在本实用新型的其他实施例中，相对的两个引导面可以不互相平行，仍然能够保证滚球与引导面为点接触。

本实用新型角接触球轴承的实施例，包括角接触球轴承保持架和滚球，滚球径向装入角接触球轴承保持架的引导面处，角接触球轴承保持架的结构与上述的角接触球轴承保持架结构一致，其内容在此不再赘述。